Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Печальная история “Науки”
lozga
В феврале этого года космонавты Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров начали подготовку российского сегмента Международной космической станции к встрече модуля “Наука”, который уже второй раз выходит на финишную прямую перед запуском. В прошлый раз — в 2013 году — его успели собрать и отправить на испытания, где обнаружилось загрязнение в двигательной системе. На устранение замечаний и переборку ушли годы. О долгой и немного печальной истории модуля, который не может отправиться в космос уже больше двух десятилетий, меня попросили рассказать на портале "Чердак".


Модуль "Наука", 2012 год, фото РКК "Энергия"

Приключения транспортного корабля снабжения


В 1960-х в СССР разрабатывалась военная орбитальная станция “Алмаз”. Главной задачей ее экипажей должно было стать фотографирование Земли. Отснятую пленку требовалось возвращать с орбиты, но корабль “Союз” мог перевозить очень небольшое количество груза. Поэтому разработчик станции, ОКБ-52 решило заодно создать универсальный корабль, который мог бы не только доставлять на орбиту большие объемы груза, но и возвращать на Землю экипажи вместе с километрами отснятой пленки. Корабль назвали ТКС - “транспортный корабль снабжения”.


Модель корабля ТКС, фото Stefanwotzlaw/Wikimedia Commons

Поскольку на орбиту корабль собирались выводить на ракете “Протон”, которая может поднять целых двадцать с небольшим тонн, у конструкторов появилась возможность реализовать красивое и эффективное решение - ТКС состоял из двух блоков, возвращаемого аппарата (ВА) и функционально-грузового блока (ФГБ). Особенность последнего заключалась в том, что такие блоки могли служить “кирпичиками” для орбитальных станций. Эти серийно изготавливаемые модули можно было просто добавлять к станции, присоединяя или меняя модули по желанию и/или необходимости (Отдаленно похожую идею реализовали на МКС и американцы, когда шаттлы возили MPLM.). Это фактически и определило будущее всего проекта — после испытаний возвращаемого аппарата (кстати, они были рассчитаны на многоразовое использование, и два экземпляра совершили по два полета) и тестового автономного полета ТКС-1 (он же “Космос-929”), ТКС отправился к станции “Салют-6”. Космонавтов на ней уже не было, но аппарат успешно пристыковался, продемонстрировав возможность расширять орбитальные станции за счет новых модулей. Третий ТКС был запущен к станции “Салют-7” и проработал в ее составе с марта по сентябрь 1983 года. Четвертый и последний корабль отправился к “Салюту-7” в 1985 году.

Возможность превратить ФГБ в дополнительный модуль орбитальной станции привела к тому, что, несмотря на закрытие проекта ТКС, ФГБ использовались весьма широко. Один превратили в буксир, и он доставил к станции “Мир” модуль “Квант-1”. На базе следующего сделали макет “Полюс“ для первого пуска “Энергии”. Еще четыре стали модулями “Квант-2”, “Кристалл”, “Спектр” и “Природа” для станции “Мир”. Уже в девяностых, предпоследний ФГБ под названием “Заря” стал первым модулем МКС, а последний хотели использовать как дублер на случай аварии. Именно он в итоге и стал “Наукой”.


Модуль "Заря" в полете, фото NASA

Годы и буквы


Поскольку запуск “Зари” прошел успешно, возникла логичная идея запустить последний оставшийся ФГБ, как еще один модуль МКС. Сначала его хотели отправить в космос без особых изменений конструкции, но в 2004 году модуль решили переориентировать под большее количество научных экспериментов и переименовали в Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ).

Первоначально МЛМ собирались запустить в 2007 году. Но сроки начали сдвигаться. По слухам, его серьезно переделывали, а работы, очевидно, шли не быстро. 2007 год превратился в 2009, затем 2011 — и только в конце 2012 года собранный МЛМ доставили из Центра им. Хруничева в РКК “Энергия” для проведения предстартовых проверок. Примерно в это время появилось название “Наука”.

Увы, проверки модуль не прошел из-за проблем в двигательной системе, и в конце 2013 года его вернули обратно на предприятие-изготовитель. По разным источникам, в “Науке” меняли трубопроводы, клапана и двигатели. В 2017 году появилась информация, что загрязнение обнаружилось еще и в топливных баках, которые нельзя было просто промыть или заменить. И вот почему.

Баяны великих предков


“Наука” сохранила полезную особенность модулей, основанных на ФГБ/ТКС - на ней стоят топливные баки, которые можно многократно дозаправлять, поэтому модуль может использоваться для управления ориентацией и маневрирования орбитальной станции. Собственно говоря, “Заря” в первые годы эксплуатации МКС не только обеспечивала молодую станцию электричеством и управляла терморегуляцией, но и поддерживала требуемое положение станции в пространстве. Но из-за этого баки у модуля достаточно сложной конструкции.
Внутри корпуса бака находится сильфон (гармошка) и гибкая мембрана. С одной стороны хранится топливо, с другой стороны требуемое давление обеспечивает газ наддува. В результате топливо постоянно хранится под давлением и не смешивается в невесомости с газами (попадание смеси газа и топлива в работающий двигатель вредно для него).

09.jpg
Пример космического бака с сильфоном и мембраной из лекции проф. В.А. Соловьева

Загрязненные баки нельзя было заменить - например, просто поставить другие баки из производящихся сейчас для корабля “Союз” - у них другой диаметр. А подходящих баков в запасе больше не осталось. И сделать новые тоже невозможно: производственные цепочки для создания подобных баков давно распались. Это конечно, не значит, что российская космическая промышленность разучилась делать баки вообще. Можно было бы разработать, создать производственную оснастку и произвести баки подходящей размерности и даже с лучшими характеристиками, но это потребовало бы нерационально большого количества времени и денег. В результате было принято решение вскрыть баки, почистить и заварить снова. Кроме того, в течение 2017 года для модуля изготавливали дополнительные детали. В итоге сроки старта сместились на 2018 год.

Перед стартом


Судя по последним новостям, Роскосмос и Центр им. Хруничева настроены достаточно решительно, и в конце этого года (называлась дата 6 декабря) “Наука” наконец отправится в полет. Но совсем недавно стало известно, что США передумали финансировать МКС после 2024 года (окончательное решение американцев станет известно в ближайшее время), а в таких условиях широко распространенные ожидания о продлении работы станции до 2028 года и дальше - не оправдаются. Прямо сейчас “на стапелях” стоят еще два модуля: научно-энергетический (НЭМ) и узловой, и завершать их полет, затопив вместе с МКС, будет очень расточительно. Поэтому возобновились разговоры о национальной станции. Существующие российский и американский сегменты МКС взаимно зависят друг от друга - например, большая часть электричества вырабатывается у американцев, а жизнеобеспечение сконцентрировано в модуле “Звезда”. Из идеи механически отсоединить российский сегмент сейчас ничего хорошего не получится. Но с двумя новыми модулями он может приобрести требуемый уровень автономности. Вопрос в том, нужна ли вообще орбитальная станция сейчас, когда в NASA собираются строить посещаемую окололунную Deep Space Gateway? Споры продолжаются, и пока ни одна из сторон не представила неоспоримых аргументов.

Лично на мой взгляд, орбитальные станции все еще полезны. Несмотря на то, что на МКС с 2000 года непрерывно работают сменяющие друг друга экипажи, говорить о том, что проведены все возможные эксперименты, рано. Можно и нужно продолжать изучать то, что происходит с человеком в космосе, и околоземная орбита, с которой возможно быстрое возвращение в случае аварии, отлично для этого подходит. Рекорд по длительности непрерывного нахождения человека в невесомости был поставлен на станции “Мир”, на МКС же самый длительный полет был на 97 суток короче. Много говорилось о производстве в условиях невесомости, и на МКС с 2005 года выращивают кристаллы белков, которые вырастают до бОльших размеров, чем на Земле. Это направление может дать интересные и полезные прикладные (т.е. выгодные прямо сейчас) результаты. Ну и не стоит забывать про туризм. Во второй половине нулевых на станцию слетало несколько космических туристов, но это направление в последние годы заглохло. В планах РКК “Энергия” упоминалось создание специального туристического модуля, который вполне может оказаться и выгодным для отрасли, и полезным для популяризации космоса.

P.S. По последним слухам работы над модулем идут медленнее запланированного, и его запуск может съехать на 2019 год.

Материал публикуется в авторской редакции.


Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «космические корабли»


промо lozga ноябрь 4, 2014 17:00
Разместить за 20 жетонов
Привет! Добро пожаловать в блог, посвященный популяризации космонавтики, астрономии, и, шире, науки и прогресса человечества. Если вы зашли ко мне впервые, рекомендую почитать длинные серии постов по тегам: Серия "Незаметные сложности космической техники". Рассказы о том, как и почему ракеты и…

Мрачная история.
Одичавшее племя пытается отремонтировать артефакт ушедшей цивилизации.

вот да, варвары на руинах
господом богом клянусь, у меня эта картинка в голове встала еще в декабре 91-го

- А вы знаете, коллега, что есть факты, доказывающие существование на территории современной России в недавнем прошлом высокоразвитой цивилизации, в технологическом плане намного превосходящей нас по уровню развития?
- Это вы про СССР


Лучше сразу продать китайцам.

А зачем КНР, успешно работающим над своей современной станцией, это устаревшее сооружение?

нет худа без добра

Мао Цзэдун говорил: "В определенных условиях плохое может привести к хорошему результату".
Так как "Науки" нет, то российским космонавтам давно практически нечем заняться на орбите, в принципе нечего делать на МКС, поэтому наша часть экспедиций сокращена с 3 до 2 и "Боинг" получил в уплату долгов "Энергии" 5 дополнительных мест в "Союзах", которыми шустро торганул и теперь NASA может перекрыть зазор на время затянувшихся испытаний CST-100 и Dragon V2.

Re: нет худа без добра

Ремейкер твой Мао. Это слова Линкольна - "иногда хороших вещей приходится добиваться негодными методами".

"Немного печальной"? Она уже не смешная, это так, но и не "немного печальная".

Это из первых путинских программ. Почти все они - дорогостоящие провалы. Тут речь только о десятилетнем опоздании, а это и миллиарды растраченных долларов.

Edited at 2018-02-14 05:07 (UTC)

Почему провалы? Смотря с какой стороны смотреть.

К примеру у нас в Прим. крае есть знаменитый проект - две гостиницы Хаятт.
Строят 10 лет, ушло 12-15 (зависит от критериев) млрд. бюджетных денег (да, на два здания).
Провал? Отнюдь, бесперебойный канал для перевода денег из бюджетных в частные.

Edited at 2018-02-14 05:40 (UTC)

Здравствуйте!
Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal России! Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Озвучивал хихикающий доктор.

"а жизнеобеспечение сконцентрировано в модуле “Звезда” - сейчас на АС МКС более мощное СЖО. В некотором смысле по СЖО РС и АС сейчас автономны, атмосфера почти не перемешивается. Тут важнее двигатели СМ и кораблей "Прогресс" (и топливные баки на ФГБ), которые используются для коррекций орбиты и манёвров ухода от космического мусора.

>и только в конце 2012 года собранный МЛМ доставили из Центра им. Хруничева в РКК “Энергия” для проведения предстартовых проверок. Примерно в это время появилось название “Наука”.
Увы, проверки модуль не прошел из-за проблем в двигательной системе, и в конце 2013 года его вернули обратно на предприятие-изготовитель.

В этом списке не лишним бы показать когда появилась версия создания Российской станции.

Эдак и "Клиппер" запустят. Лет через 30.

Но сначала эмир должен того, потом очередь ишака.

Пусть уже выпихнут его на орбиту, сколько можно мусолить. Не пропадать же добру. Только не в ущерб безопасности космонавтов.
А нельзя, извините за дилетантизм, отделить и достроить российский сегмент, и потом каким-нибудь буксиром вывести его к Луне?

МКС хотят уронить только потому, что она никому не нужна?
или типа устарела?

Если второе, то почему нельзя потихоньку менять модули на более современные? Там же нет материнской платы, она же просто Лего.

Ещё вопрос — почему на советских КА всё время солнечные батареи зигзагообразные, как будто ими машут?

Хотят передать частникам, а не топить.

Модель корабля порадовала. Она в масштабе 0,5л или 0,75? ;)

Вообще говоря, конструкция баков ТКЛ представляет из себя прекрасный пример нетехнологичности. Достаточно было сделать бак разъемным, то есть вместо сварки использовать болтовое соединение в дне бака - и давным-давно не было бы никакого модуля в закромах...

С другой стороны, учитывая сложившуюся ситуацию, тогда не было бы никакого модуля, и перспективы кусков МКС после прекращения проекта выглядели бы совсем однозначно. А так - есть две возможности, есть выбор...

?

Log in

No account? Create an account